اتوماسیون صنعتی یکی از مهم‌ترین عوامل رشد و بهبود بهره‌وری در صنایع مدرن امروزی است. با به کارگیری سیستم‌ها و تجهیزات هوشمند، اتوماسیون صنعتی باعث افزایش سرعت، دقت و قابلیت اطمینان در فرایندهای تولید و عملیات می‌شود.
طبق آمارهای معتبر، به ازای هر ربات صنعتی که در یک کارخانه نصب می‌شود، بهره‌وری نیروی کار انسانی تا 15 درصد افزایش می‌یابد. همچنین اتوماسیون صنعتی با کاهش خطاهای انسانی، ضایعات و هزینه‌های تولید، سوددهی شرکت‌ها را به میزان قابل توجهی بالا می‌برد.
بنابراین در عصر حاضر، اتوماسیون هوشمند به یک ضرورت برای بقا و پیشرفت صنایع تبدیل شده است. شرکت‌هایی موفق هستند که بتوانند با بهره‌گیری از آخرین سیستم‌های اتوماسیون، بهره‌وری و بازدهی خود را به حداکثر برسانند.
اتوماسیون صنعتی چیست؟
اتوماسیون صنعتی به کاربرد تکنولوژی‌های خودکار و کنترل خودکار در فرایندهای صنعتی اطلاق می‌شود. این فناوری‌ها شامل استفاده از سیستم‌های کنترل کامپیوتری، روباتیک، سنسورها و نرم‌افزارهای پیشرفته برای اجرا و مدیریت فرایندها و تجهیزات صنعتی می‌شود.
از اتوماسیون صنعتی برای افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها، بهبود کیفیت محصولات و کاهش خطرات برای انسان‌ها استفاده می‌شود. این بهبودها باعث افزایش رقابت‌پذیری شرکت‌ها و صنایع در بازار می‌شود.
کاربرد اتوماسیون صنعتی چیست؟
اتوماسیون صنعتی در بسیاری از صنایع و کارخانه‌ها برای بهبود کارایی و بهینه‌سازی فرآیندها استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای اتوماسیون صنعتی شامل موارد زیر می‌شود:
- کنترل خطوط تولید: برای کنترل و ساماندهی خطوط تولید و فرآیندهای تولیدی از اتوماسیون استفاده می‌شود.
- ربات‌ها و رباتیک: استفاده از ربات‌ها و رباتیک در خطوط تولید به منظور جایگزینی کارگران انسانی و افزایش دقت و سرعت در فرآیندهای تولید.
- سیستم‌های کنترلی هوشمند: استفاده از سیستم‌های هوشمند برای کنترل و مانیتورینگ دقیق فرآیندهای صنعتی.
- خودروهای خودران: استفاده از اتوماسیون برای توسعه و کنترل خودروهای خودران و هوشمند.
- کنترل سیستم‌های انرژی: برای بهینه‌سازی مصرف انرژی و کنترل سیستم‌های انرژی در صنایع مختلف.
- مانیتورینگ و کنترل پروسه‌های صنعتی: برای مانیتورینگ، کنترل و بهینه‌سازی پروسه‌های تولید و صنعتی.
این فقط چند مورد از کاربردهای اتوماسیون صنعتی هستند که در صنایع مختلف، ازجمله صنایع تولیدی، خودروسازی، صنایع نفت و گاز، مخابرات، انرژی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع تجهیزات اتوماسیون صنعتی
تجهیزات اتوماسیون صنعتی شامل مجموعه‌ای از دستگاه‌ها، سیستم‌ها و تجهیزات الکترونیکی و مکانیکی است که برای کنترل و مانیتورینگ فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شود.
انواع تجهیزات اتوماسیون صنعتی شامل موارد زیر می‌شود:
- اینورتر
اینورتر یک دستگاه الکترونیکی است که جریان مستقیم را به جریان متناوب یا بالعکس تبدیل می‌کند. در اصل، اینورترها برای تغییر فرکانس و ولتاژ جریان متناوب استفاده می‌شوند. آن‌ها به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی برای کنترل سرعت موتورها (بر اساس فرکانس ولتاژ ورودی) استفاده می‌شوند.
به طور مثال، در خطوط تولید، اینورترها برای کنترل سرعت موتورها و بهینه‌سازی عملکرد خطوط تولید استفاده می‌شوند. همچنین، آن‌ها به صورت گسترده‌ای در پمپ‌ها، فن‌ها، کمربندها و دیگر دستگاه‌های الکتریکی و الکترونیکی صنعتی استفاده می‌شوند.
- Plc
در اتوماسیون صنعتی، PLC یا “کنترلر منطقه‌ای قابل برنامه‌ریزی” یک دستگاه الکترونیکی است که به‌عنوان یک کنترلر برای سیستم‌های اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شود. PLC در فرایندهای کنترل و مانیتورینگ تجهیزات صنعتی ازجمله خطوط تولید، ربات‌ها، دستگاه‌های پردازش، تجهیزات نظارت و سایر سیستم‌های اتوماسیونی استفاده می‌شود.
وظیفه‌های PLC شامل کنترل سیگنال‌های ورودی و خروجی، انجام عملیات منطقی و ریاضی، برقراری ارتباط با سایر تجهیزات اتوماسیونی و اجرای برنامه‌های کاربردی می‌شود. درواقع، PLC به‌عنوان مغز سیستم‌های اتوماسیون صنعتی عمل می‌کند و برنامه‌ریزی آن به کمک زبان‌های برنامه‌نویسی خاصی مانند Ladder Logic انجام می‌شود.
- سنسور
سنسورها دستگاه‌هایی هستند که می‌توانند واکنش‌ها یا تغییرات فیزیکی مانند دما، فشار، نور، حرکت و غیره را به سیگنال‌های الکتریکی یا دیجیتال تبدیل کنند. در صنعت، سنسورها از اهمیت بسیاری برخوردارند زیرا اطلاعات لازم را از محیط فیزیکی دریافت می‌کنند و بر اساس آن اقداماتی را صورت می‌دهند. سنسورها در اتوماسیون صنعتی برای کاربردهای مختلفی استفاده می‌شوند؛ به عنوان مثال:
- کنترل فرآیندها: سنسورها به کنترل کیفیت، تنظیم دقیق فرآیندها و کاهش پسماندها کمک می‌کنند.
- مانیتورینگ: اندازه‌گیری دما، فشار، شدت نور و سایر عوامل محیطی برای مانیتور کردن و کنترل کردن فرآیندها و تجهیزات.
- ایمنی: استفاده از سنسورها برای تشخیص و پیشگیری از حوادث و ناهماهنگی‌های احتمالی.
- جمع‌آوری داده‌ها: سنسورها به جمع‌آوری داده‌های مربوط به تجهیزات و فرآیندها کمک می‌کنند که این امر می‌تواند به بهبود بهره‌وری و عملکرد کمک کند.
- خودکارسازی: سنسورها به اتوماسیون و خودکارسازی فرآیندها کمک می‌کنند، بنابراین کاهش نیازمندی به دخالت انسانی و افزایش بازدهی را فراهم می‌آورند.
به کمک سنسورها، اتوماسیون صنعتی بهبود می‌یابد و کنترل‌های دقیق‌تر و برنامه‌ریزی بهتری امکان‌پذیر می‌شود.
- منبع تغذیه
منبع تغذیه در صنعت به منبعی گفته می‌شود که انرژی لازم برای کارکرد تجهیزات و دستگاه‌های مختلف را فراهم می‌کند. این منابع می‌توانند از انرژی الکتریکی، بخار، گاز طبیعی، سوخت‌های فسیلی، انرژی خورشیدی و … باشند. در اتوماسیون صنعتی، منابع تغذیه از اهمیت بسیاری برخوردارند زیرا تجهیزات و دستگاه‌های مختلف نیازمند انرژی برای کارکرد بهینه‌ی خود هستند. انواع منابع تغذیه ازجمله سیستم‌های UPS (نیروی برق ناپایدار)، تبدیل‌کننده‌های برق، شارژرها و دستگاه‌های تأمین برق پشتیبان از این تجهیزات می‌باشند و در صورت قطعی برق یا نوسانات ولتاژ، از این منابع برای حفظ عملکرد صحیح تجهیزات استفاده می‌شود.
- سروموتور
سروموتور یک نوع موتور الکتریکی است که با استفاده از یک سیستم کنترلی مانند الکترونیک، پنوماتیک یا هیدرولیک، به صورت اتوماتیک و دقیق حرکت می‌کند. این نوع موتورها معمولاً دقیق و قدرتمند بوده و برای کاربردهای پیچیده صنعتی مناسب هستند.
در اتوماسیون صنعتی، سروموتورها برای کنترل حرکت و موقعیت دقیق در ماشین‌آلات و خطوط تولید استفاده می‌شوند. این کاربردها شامل کنترل ربات‌ها، ماشین‌آلات CNC، رولرها و کانوایرها، دستگاه‌های بسته‌بندی و … می‌شود. با استفاده از سروموتورها، می‌توان دقت بالا و سرعت متغیر را در عملیات صنعتی به دست آورد.
- Hmi
HMI در اتوماسیون صنعتی یک اختصار است برای “Human-Machine Interface” یا رابط انسان و ماشین است. HMI یک واسط کاربری است که امکان برقراری ارتباط بین انسان و سیستم‌های اتوماسیونی را فراهم می‌کند. این فناوری اغلب شامل نمایشگرهای لمسی یا دستگاه‌های ورودی دیگر مانند کلیدها یا دسته‌ها می‌شود.
HMI در اتوماسیون صنعتی بسیاری از کاربردهای مختلف دارد، ازجمله:
- نمایش و کنترل فرایندهای صنعتی مانند تولید، بسته‌بندی و پردازش
- نمایش داده‌های سنسورها و دستگاه‌های اندازه‌گیری
- مدیریت داده‌ها و لاگ‌ها برای مانیتورینگ و کنترل کارایی سیستم‌ها
- ارائه گزارشات و آمارهای کارایی سیستم به کاربران
به طور کلی، HMI به اپراتورها امکان می‌دهد تا به سادگی و با کاربردی بودن داده‌ها و کنترل‌های مرتبط با سیستم صنعتی را مدیریت و کنترل کنند.
- تایمر
تایمر یک دستگاه الکترونیکی است که برای شمارش و کنترل زمان استفاده می‌شود. در اتوماسیون صنعتی، تایمرها برای انجام وظایف زمان‌بندی و کنترل زمانی در تجهیزات و دستگاه‌های مختلف استفاده می‌شوند. تایمرها می‌توانند به صورت دیجیتال یا آنالوگ باشند و بر اساس نوع کاربردشان به صورت تأخیری یا شمارشی عمل کنند.
در اتوماسیون صنعتی، تایمرها برای برنامه‌ریزی و کنترل عملکرد دستگاه‌ها و فرآیندها مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از کاربردهای تایمرها شامل کنترل زمانی در ماشین‌آلات، سیستم‌های روشنایی و نورپردازی، کنترل ماشین‌آلات تولیدی، سیستم‌های خنک‌کننده و گرم‌کننده و همچنین در کنترل فرآیندهای صنعتی است. به کمک تایمرها می‌توان زمان‌بندی دقیق برای انجام وظایف مختلف را فراهم کرد و فرآیندها را بهبود بخشید.
ابزارهای شاخص اتوماسیون صنعتی
اتوماسیون صنعتی ابزارها و فناوری‌های متنوعی دارد که به عنوان شاخص‌های کلیدی آن شناخته می‌شوند. برخی از مهم‌ترین این ابزارها و فناوری‌ها عبارت‌اند از:
۱. رباتیک صنعتی:
در اتوماسیون صنعتی، رباتیک صنعتی به طور گسترده در کارخانه‌ها و خطوط تولید برای انجام وظایف مختلف استفاده می‌شود. این کاربردها شامل برخی از موارد زیر می‌شود:
- جابه‌جایی مواد: ربات‌های صنعتی برای حمل و جابه‌جایی مواد و محصولات در خطوط تولید مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- جوشکاری و اتصال: آن‌ها برای انجام عملیات جوشکاری و اتصال قطعات در فرایندهای تولیدی به کار می‌روند.
- بسته‌بندی: ربات‌های صنعتی برای بسته‌بندی محصولات و حمل و نقل آن‌ها به منظور صادرات استفاده می‌شوند.
- کنترل کیفیت: این ربات‌ها برای بررسی کیفیت محصولات و انجام فعالیت‌های بازرسی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- کارهای خطرناک: در مواردی که انجام آن‌ها برای انسان‌ها خطرناک است، ربات‌ها به کار می‌روند، مثل ربات‌ها برای کارهای نجاری، جوشکاری و …
این تکنولوژی به دلیل قابلیت‌های خودکاری، دقت بالا و کارایی در انجام وظایف، یکی از مؤلفه‌های اصلی اتوماسیون صنعتی است.
۲. کنترل و ابزار دقیق:
کنترل و ابزار دقیق شامل استفاده از سنسورها، واپایشگرها و دستگاه‌های اندازه‌گیری است که برای کنترل و مانیتورینگ دقیق فرایندها و تجهیزات در صنایع مختلف استفاده می‌شود. این تکنولوژی‌ها در اتوماسیون صنعتی کاربردهای بسیاری دارند ازجمله:
- کنترل فرایندها: ازجمله کنترل دما، فشار، سرعت، تراکم و …
- اندازه‌گیری: اندازه‌گیری و مانیتورینگ وضعیت و پارامترهای مختلف در فرایندها و تجهیزات.
- اتوماسیون کارخانه‌ای: کنترل و انجام خودکار فرایندهای تولیدی.
اعمال این تکنولوژی‌ها منجر به بهبود بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و افزایش کیفیت تولید می‌شود.
۳. سیستم‌های اسکادا:
سیستم‌های اسکادا (Supervisory Control and Data Acquisition) یا به اختصار SCADA، ابزارها و نرم‌افزارهایی هستند که برای نظارت، کنترل و جمع‌آوری داده‌های فرایندهای صنعتی به کار می‌روند. این سیستم‌ها از طریق اتصال به تجهیزات مختلفی مانند سنسورها، ترانسمیترها، پلکان‌های ورودی/خروجی دیجیتال و غیره، داده‌های فرایندهای صنعتی را جمع‌آوری کرده و آن‌ها را به شکل گرافیکی و قابل فهمی نمایش می‌دهند.
SCADA در اتوماسیون صنعتی برای کنترل و نظارت بر فرایندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیستم‌ها به مدیران و اپراتورها کمک می‌کنند تا فرایندهای تولیدی و صنعتی را نظارت کرده، داده‌ها را جمع‌آوری و تحلیل کرده و در صورت لزوم به طور اتوماتیک دستورات کنترلی را اجرا کنند. به‌کارگیری SCADA در صنایع مختلف ازجمله نفت و گاز، برق، آب و فاضلاب، حمل و نقل و ساخت‌وساز بسیار رایج است.
۴. بهینه‌سازی مصرف انرژی:
استفاده از تجهیزات جدید و پیشرفته‌ای مانند لامپ‌ها و نورپردازی LED، ماشین‌آلات صنعتی با کارایی بالا و سیستم‌های سرمایش و گرمایش هوشمند می‌تواند به کاهش مصرف انرژی کمک کند. سیستم‌های مدیریت هوشمند انرژی می‌توانند به بهینه‌سازی زمان استفاده از انرژی و مدیریت بار مصرفی کمک کنند. در اینجا، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مانند باتری‌های خورشیدی و سیستم‌های ذخیره‌سازی گرما و جذب CO2 نیز می‌توانند مؤثر باشند.
۵. اینترنت اشیاء صنعتی:
اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) به اتصال دستگاه‌ها، تجهیزات و سیستم‌های صنعتی به اینترنت به منظور جمع‌آوری داده‌ها، اشتراک‌گذاری اطلاعات و انجام تحلیل بر روی آن‌ها اطلاق می‌شود.
IIoT از تکنولوژی‌های مانند سنسورها، دستگاه‌های هوشمند و شبکه‌های ارتباطی برای ایجاد ارتباط بین اشیاء فیزیکی و سیستم‌های اطلاعاتی استفاده می‌کند. در اتوماسیون صنعتی، IIoT می‌تواند برای کاربردهای متعددی مورد استفاده قرار بگیرد ازجمله:
- جمع‌آوری داده
IIoT امکان جمع‌آوری داده‌های مربوط به عملکرد ماشین‌آلات، خطوط تولید و دیگر تجهیزات صنعتی را فراهم می‌کند که می‌تواند در بهبود بهره‌وری و پیش‌بینی نگهداری استفاده شود.
- پایش و کنترل
IIoT امکان پایش و کنترل به‌دوراز راه دور را فراهم می‌کند که به تعمیر و نگهداری بهینه تجهیزات کمک می‌کند.
- بهینه‌سازی فرآیندها
با تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط IIoT، امکان بهبود فرآیندهای تولیدی و کاهش هدررفت‌ها وجود دارد.
- امنیت
IIoT می‌تواند بهبودهای مربوط به امنیت دستگاه‌ها و شبکه‌ها را تحقق بخشد تا حفاظت از اطلاعات صنعتی و امنیت عملکرد سیستم‌ها تضمین شود.
این فناوری ارتباطی بهبودهای چشمگیری را در صنایع مختلف نظیر تولید، حمل و نقل، انرژی و ساختمان‌های هوشمند به ارمغان آورده است!
مزایای اتوماسیون صنعتی چیست؟
اتوماسیون صنعتی دارای مزایای بسیاری است که مهم‌ترین آن‌ها شامل:
- افزایش بهره‌وری: با استفاده از اتوماسیون، فرآیندهای صنعتی بهبود یافته و بهره‌وری کلی افزایش می‌یابد.
- کاهش هزینه‌ها: اتوماسیون می‌تواند هزینه‌های تولید و نگهداری را کاهش دهد و به شرکت‌ها کمک کند تا هزینه‌های خود را کاهش دهند.
- کاهش خطاها: با استفاده از اتوماسیون، احتمال خطاهای انسانی کاهش می‌یابد و دقت و کیفیت تولید افزایش می‌یابد.
- ایمنی: برخی از فعالیت‌های خطرناک صنعتی می‌توانند به صورت اتوماتیک انجام شوند که باعث افزایش سطح ایمنی محیط کار می‌شود.
- انعطاف‌پذیری: سیستم‌های اتوماسیون به شرکت‌ها کمک می‌کنند تا سریع‌تر واکنش نشان دهند و در مقابل تغییرات مختلف بازار عمل کنند.
- کاهش نیاز به نیروی انسانی: استفاده از اتوماسیون می‌تواند به کاهش نیاز به نیروی انسانی برای برخی از فعالیت‌ها منجر شود.
با این وجود، این مزایا با چالش‌ها و مشکلات احتمالی نیز همراه هستند که نیاز به مدیریت مناسب و استفاده هوشمندانه دارند.
جمع‌بندی نهایی، خرید و قیمت اتوماسیون صنعتی
خرید و قیمت‌گذاری اتوماسیون صنعتی یکی از مهم‌ترین تصمیمات برای صنایع است. با توجه به نقش کلیدی شرکت دامون درزمینهٔ اتوماسیون در ایران، برخی نکات عبارت‌اند از:
- هزینه اولیه سرمایه‌گذاری بر روی اتوماسیون معمولاً بالا است اما در بلندمدت صرفه اقتصادی قابل توجهی دارد.
- شرکت دامون بسته به نوع صنعت، اندازه تولید و درخواست مشتری، پیشنهادهای متفاوتی ارائه می‌دهد.
- اجزای مورد نیاز، هزینه نصب و راه‌اندازی، آموزش پرسنل، خدمات پس از فروش و سرویس دوره‌ای از موارد تأثیرگذار بر قیمت نهایی هستند.
- دامون امکان ارائه طرح توجیهی فنی و مالی پروژه را دارد تا مشتری بتواند بهتر تصمیم‌گیری کند.
درنهایت با توجه به نیاز خاص هر صنعت، شرکت دامون می‌تواند مناسب‌ترین سیستم اتوماسیون را با بهترین قیمت ممکن ارائه دهد.